[发明专利]占空比/电压转换电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种占空比/电压转换电路，并且尤其涉及一种具有减小的输出电压的脉动和改善的响应的低成本且高精度的占空比/电压转换电路。

背景技术

作为用于将PWM信号的占空比转换成电压的器件，转换精度高并且成本低廉的CR滤波器（电容器-电阻器积分电路）被经常使用（见图2）。然而，现存的CR滤波器不能同时实现在占空比改变时良好地输出电压响应以及减小包含在输出电压中的脉动电压。

将详细描述与本发明相关的技术。如图2所示，占空比/电压转换电路201包括CR滤波器（CR积分电路）200，CR滤波器200进一步包括作为组成元件的第一电阻器203、电容器204以及第二电阻器205。第二电阻器205为连接至第一电阻器203与电容器204之间的连接点的负载电阻器。第一电阻器203的电阻值和电容器204的电容值与所输出的电压的平均值无关。从输出端子207输出的电压的平均值仅取决于输入信号的占空比。因此，占空比/电压转换电路201能够高度精确地将占空比转换成电压。然而，在占空比/电压转换电路201中，在输入信号的占空比改变的情况下输出电压改变所持续的响应时间与在同一情况下产生的输出电压的脉冲分量（即脉动，其取决于输入频率）彼此冲突，导致了在要求高响应速度的使用中有不利的较大脉动的问题。也就是说问题在于：虽然能够通过减小时间常数τ来缩短响应时间，但是如果减小时间常数τ，则脉动的振幅变大。

在公开号为No.6-37641（JP-A-6-37641）的日本专利申请中，图1公开了能够将PWM信号转换成脉动量小的电压信号的脉冲宽度/电压转换电路。此脉冲宽度/电压转换电路包括对PWM信号进行积分的第一CR积分电路、连接至第一CR积分电路的输出的模拟开关器件，以及当开关器件接通时连接至第一CR积分电路的第二CR积分电路。开关器件在PWM信号的高电平期间关断，而在PWM信号的低电平期间接通。

脉冲宽度/电压转换电路输出作为最终转换电压的由第二CR积分电路保持的PWM信号的低电平期间的电压的平均值。然而，整个PWM信号（覆盖信号的高电平期间和信号的低电平期间）的平均电压大于低电平期间的平均电压。因此，此脉冲宽度/电压转换电路存在的问题是：不能在输出电压上直接反映PWM信号的占空比（即，与直接反映占空比的情况相比较，产生了误差）。通过增加第一积分电路的时间常数，能够在一定程度上减小误差的大小。然而，这涉及到的问题是：当PWM信号的占空比改变时，输出电压的随动延迟。此外，当占空比为100%（持续在高电平）时，产生另一个问题：因为第二CR积分电路的输入端子一直是开路的，所以第二CR积分电路的输出电压变得不稳定，而第一CR积分电路的输出电压变成最大。公开号为No.6-37641（JP-A-6-37641）的日本专利申请中公开了具有与上述大致相同的问题的其它实施例，并且还具有零部件数量增加的问题。

发明内容

本发明提供一种减小了输出电压的脉动并改善了响应的低成本、高精确度的占空比/电压转换电路。

本发明的一个方案涉及一种将输入信号的占空比转换成电压电平并且输出所述电压电平的占空比/电压转换电路。所述占空比/电压转换电路包括：输入端子，所述输入信号输入至所述输入端子；第一CR积分电路，其对来自所述输入端子的所述输入信号进行积分；负载电阻器，其第一端直接或者间接连接至所述第一CR积分电路的输出点，并且其第二端接地；以及输出端子，其连接至所述负载电阻器。所述第一CR积分电路包括具有第一电阻器的第一路径以及具有其中反相部、第二电阻器以及第一电容器串联连接的第二路径，并且所述第一CR积分电路是其中所述第一路径的第一端和第二端分别连接至所述第二路径的第一端和第二端的并联电路，并且，所述第一路径的所述第一端与所述第二路径的所述第一端之间的连接点连接至所述输入端子，并且所述第一路径的所述第二端与所述第二路径的所述第二端之间的连接点是所述第一CR积分电路的所述输出点。